一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止大包旋渦卷渣的擋渣球。
【背景技術(shù)】
[0002] 在連鑄的生產(chǎn)過(guò)程中，隨著澆鑄后期鋼水液面的下降，會(huì)在鋼包中鋼渣界面產(chǎn)生 匯流旋渦，而且愈演愈烈，將導(dǎo)致渣鋼乳化，使熔渣隨鋼流進(jìn)入中間包。匯流旋渦是在容器 排流過(guò)程中，液體先垂直下降，降到一定高度時(shí)，液體便開(kāi)始向出流口中線匯集，并在渣層 表面形成凹渦，這時(shí)的液面高度一般稱(chēng)為臨界起旋高度。剛產(chǎn)生的凹渦位置游弋不定，此 時(shí)渣鋼界面開(kāi)始模糊，并且渣粒開(kāi)始乳化進(jìn)入鋼液中，但此時(shí)由于凹渦位置較高而不能使 爐渣隨鋼流進(jìn)入水口。隨著液面的進(jìn)一步下降，凹渦越來(lái)越明顯，旋流速度也越來(lái)越大，直 至貫通水口，這時(shí)的液面高度稱(chēng)為貫通高度，此時(shí)大量的爐渣已經(jīng)進(jìn)入水口。當(dāng)液面下降 到一定高度時(shí)，原本向出流口中心線匯流而出的流體質(zhì)點(diǎn)，由于離心力的作用產(chǎn)生切向速 度（角速度），使其運(yùn)動(dòng)軌跡越來(lái)越偏離徑向而演變成繞中心線的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，直到最終發(fā)展 為具有強(qiáng)烈抽吸作用的貫通出流口的漏斗狀旋渦，致使渦芯卷氣或卷渣而下。鋼包旋渦卷 渣帶來(lái)較大的危害，主要有惡化鋼水的澆鑄性，使水口堵塞，澆鑄不能正常進(jìn)行；（2)造 成鋼水中的合金元素氧化，并產(chǎn)生夾雜物影響鋼水的純凈度；（3)鑄坯中溶解鋁含量下降， 中間包及長(zhǎng)水口嚴(yán)重侵蝕；（4)大包渣進(jìn)入中間包導(dǎo)致中間包內(nèi)熔渣積聚，給連鑄過(guò)程造 成不良影響；（5)中間包清理工作量增大。在常規(guī)生產(chǎn)中，通常在鋼包底部水口附近安裝紅 外下渣檢測(cè)裝置，當(dāng)進(jìn)入鋼液流中的渣量占到一定比例時(shí)，提前關(guān)閉滑動(dòng)水口，以減少下渣 量，但此方法會(huì)使鋼包內(nèi)殘留過(guò)多的鋼水，降低了金屬收得率。國(guó)內(nèi)已經(jīng)公開(kāi)的專(zhuān)利文獻(xiàn)有 CN101774014A、CN201755636U、CN2471449、CN2262967、CN2565566、CN201728365U 等，大多 是從降低產(chǎn)生匯流旋渦的臨界高度切入，來(lái)減少下渣量。目前現(xiàn)有的擋渣技術(shù)主要包括以 下幾種1、使用帶抑制渦流功能的擋渣裝置；2、在出鋼口通過(guò)吹氣干擾渦流；3、采用避渣罩 法擋渣；4、使用擋渣器。以上技術(shù)有的給現(xiàn)行工藝帶來(lái)一定困難，有的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作 成本高，使用壽命不能保證，因而，都不盡如人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，能夠有效消除鋼包的漩渦卷 渣，提高鋼水純凈度，且制作成本低廉，操作方便。
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的，一種用于防止大包旋渦 卷渣的擋渣球，所述的擋渣球由實(shí)心球體和包覆在實(shí)心球體外的耐火材料層構(gòu)成，耐火材 料層表面開(kāi)設(shè)有兩條正交的環(huán)形的半圓弧狀凹槽，擋渣球上兩條凹槽所在位置的截面均經(jīng) 過(guò)擋渣球的球心，擋渣球的直徑為170-190mm〇
[0005] 優(yōu)選地，所述的實(shí)心球體為鐵球或鋼球。
[0006] 優(yōu)選地，所述的實(shí)心球體的直徑為140-160 mm ;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的實(shí)心球體的 直徑為150 mm。
[0007] 優(yōu)選地，耐火材料層的厚度為28_35mm。；進(jìn)一步優(yōu)選地，耐火材料層的厚度為 30mm〇
[0008] 所述的半圓弧狀凹槽的半徑為20-25 mm。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種上述擋渣球的應(yīng)用，用于防止大包旋渦卷渣。
[0010] 有益效果： 在大包鋼水上臺(tái)前，人工投擲至鋼包水口正上方，隨著連鑄澆注過(guò)程的進(jìn)行，鋼包液面 逐漸下降，渣層表面開(kāi)始形成凹渦，當(dāng)液面下降到一定高度時(shí)，原本向出流口中心線匯流而 出的流體質(zhì)點(diǎn)，由于離心力的作用產(chǎn)生切向速度（角速度），使其運(yùn)動(dòng)軌跡越來(lái)越偏離徑向 而演變成繞鋼流出口中心線的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，這時(shí)擋渣球也會(huì)因?yàn)檫@種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)逐漸運(yùn)動(dòng)至漩 渦的正上方，由于漩渦直徑較擋渣球小，擋渣球最終將被吸附在漩渦的正中心，抑制了具有 強(qiáng)烈抽吸作用的貫通出流口的漏斗狀旋渦，防止了渦芯卷氣、卷渣；另外，耐火材料層表面 開(kāi)設(shè)有兩條正交的環(huán)形的半圓弧狀的凹槽，避免了在澆注末期由于大包液位較低，擋渣球 可能會(huì)堵住水口的情況，使得鋼水在澆注末期能夠沿著當(dāng)渣球的凹槽流入水口，待后期鋼 渣混出時(shí)再停止?jié)沧?，從而起到控制下渣，提高金屬收得率，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
[0011] 總體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)擋渣球被澆注過(guò)程的漩渦吸附，有效的防止了澆注過(guò)程中 的漩渦卷渣，同時(shí)亦保證了澆注末期在盡量保證鋼水澆凈的情況下，減少大包下渣，同時(shí)也 解決了因鋼包漩渦卷渣帶來(lái)的一系列問(wèn)題和危害；另外，制作成本低廉，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖2為本發(fā)明的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該 實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0014] 實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1和圖2, 一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，擋渣球的直徑為180mm，所述的 擋渣球由實(shí)心球體2和包覆在實(shí)心球體外的耐火材料層1構(gòu)成，實(shí)心球體2為鐵球，鐵球的 直徑為150 mm，耐火材料層通過(guò)耐火材料如研^土耐火水泥饒注于鐵球外表面所形成，耐火 材料層的厚度為30mm，耐火材料層表面開(kāi)設(shè)有兩條正交的環(huán)形的半圓弧狀凹槽3,擋渣球 上兩條凹槽所在位置的截面均經(jīng)過(guò)擋渣球的球心，半圓弧狀凹槽的半徑為20-25 mm，經(jīng)測(cè) 定，擋渣球的密度為5. 2g/cm3。
[0015] 實(shí)施例2 結(jié)構(gòu)與實(shí)施1相同，不同的是，擋渣球的直徑為170_，實(shí)心球體2為鋼球，實(shí)心球體2 的直徑為140 mm，耐火材料層1的厚度為30mm，經(jīng)測(cè)定，擋渣球的密度為4. 8g/cm3。
[0016] 在大包鋼水上臺(tái)前，將實(shí)施1或2所述的擋渣球人工投擲至鋼包水口正上方，隨著 連鑄澆注過(guò)程的進(jìn)行，鋼包液面逐漸下降，渣層表面開(kāi)始形成凹渦，擋渣球會(huì)因?yàn)樗a(chǎn)生漩 渦的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)逐漸運(yùn)動(dòng)至漩渦的正上方，由于漩渦直徑較擋渣球小，同時(shí)擋渣球的密度為 4. 5g/cm3-5. 5g/cm3,介于鋼水于鋼包頂渣之間，保證了擋渣球最終將被吸附在漩渦的正中 心，從而抑制了鋼包頂渣通過(guò)漩渦卷入鋼水中；在澆注末期大包澆注至末期，因擋渣球?qū)⒙?在水口上方，此時(shí)鋼水沿?fù)踉虮砻姘疾劾^續(xù)流入水口，待后期鋼渣混出時(shí)即停止?jié)沧?，?鋼包下線翻渣時(shí)，將擋渣球一并翻入渣罐內(nèi)。
[0017] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，所述的擋渣球由實(shí)心球體和包 覆在實(shí)心球體外的耐火材料層構(gòu)成，耐火材料層表面開(kāi)設(shè)有兩條正交的環(huán)形的半圓弧狀凹 槽，擋渣球上兩條凹槽所在位置的截面均經(jīng)過(guò)擋渣球的球心，擋渣球的直徑為170-190mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，所述的 實(shí)心球體為鐵球或鋼球。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任意權(quán)利要求所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其 特征在于，所述的實(shí)心球體的直徑為140-160mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，所述的 實(shí)心球體的直徑為150mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，耐火材 料層的厚度為28-35mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，耐火材 料層的厚度為30mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，其特征在于，所述的 半圓弧狀凹槽的半徑為20-25mm。8. 權(quán)利要求1所述的擋渣球的應(yīng)用，其特征在于，用于防止大包旋渦卷渣。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于防止大包旋渦卷渣的擋渣球，所述的擋渣球由實(shí)心球體和包覆在實(shí)心球體外的耐火材料層構(gòu)成，耐火材料層表面開(kāi)設(shè)有兩條正交的環(huán)形的半圓弧狀凹槽，擋渣球上兩條凹槽所在位置的截面均經(jīng)過(guò)擋渣球的球心，擋渣球的直徑為170-190mm，本發(fā)明能夠有效消除鋼包的漩渦卷渣，提高鋼水純凈度，且制作成本低廉，操作方便。
【IPC分類(lèi)】B22D41/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105215342
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510638900
【發(fā)明人】尚正鴻, 彭家清, 鄭凱, 韓德飛, 吳錦圓, 宋健
【申請(qǐng)人】江蘇永鋼集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日